[发明专利]一种电压隔离采集电路

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车的供电领域，特别涉及对高压纯电动汽车直流母线电压进行隔离采集的电路。

背景技术

随着全球石油资源日趋紧张及环境污染日趋严重，电动汽车和混合动力汽车越来越受到人们的关注和青睐。随着电动汽车技术的日益成熟，电动汽车驱动动力电池也逐渐往大功率、高电压方向发展。

为保证电动车的正常和安全行驶，必须实时监测电动车高压回路中的直流母线中的电压值，在电压测量和控制中，通常采用低压器件对高压信号进行测量。为保证电路的安全可靠，同时提高电压测量系统的稳定性，需要对低压采集电路和高压输入端进行隔离。

目前直流隔离电压检测技术多采用线性光耦隔离，如申请号为200910041402的中国发明专利申请，就公开了一种基于光耦的线性隔离电路，用来在测量电路中两个节点之间的电压时，隔离被测端的高压与测量电路，以对测量电路进行保护。但是目前线性光耦最大的问题就是光耦线性范围小、输入输出线性度差并且随温度变化、隔离电压不高、电路复杂等不足。

发明内容

为了克服现有线性光耦直流高压电压采集线性度差、隔离电压不高、电路复杂的问题，本发明提供一种电压隔离采集电路，采用磁耦隔离电压，实现测量精度高，安全性好，隔离电压高、结构简单，性能稳定可靠的目标，是一种非常适合于电动汽车上测量的高压直流母线电压时的隔离采集电路。

本发明为实现其目的而采用的技术方案是：一种电压隔离采集电路，包括将高电压电信号进行分压的分压电路，对所述的分压电路分压后进行采集的电压采集电路，将所述的电压采集电路采集的电压数字信号输出并与所述的高电压电信号隔离的隔离电路，所述的隔离电路为磁耦隔离电路，所述的磁耦隔离电路包括第一驱动反相器和耦合变压器、控制开关管、第二驱动反相器，所述的电压数字信号的输出经过第一驱动反相器反向推动所述的控制开关管导通闭合，所述的控制开关管与所述的耦合变压器主边连接，所述的耦合变压器主边另一端接第一工作电源，所述的耦合变压器的副边的耦合信号通过第二驱动反相器输出，所述的耦合变压器的副边另一端接第二工作电源。

进一步的，上述的电压隔离采集电路，其特征在于中：在所述的磁耦隔离电路的输出端还依次连接有将所述的磁耦隔离电路输出的数字信号进行模拟转换的积分电路和将转换的模拟信号进行放大的放大电路。

进一步的，上述的电压隔离采集电路，其特征在于中：所述的积分电路包括第四运算放大器，所述的磁耦隔离电路输出的数字信号由所述的第四运算放大器的同相端输入，所述的第四运算放大器的异相端通过第十三电阻接地，在所述的第四运算放大器的异相端与输出之间连接有第五电容，所述的第四运算放大器的输出端通过第四电容接地；所述的第四运算放大器的工作电源为第二工作电源。

进一步的，上述的电压隔离采集电路，其特征在于中：所述的放大电路包括第三运算放大器和参考电压及参考电压分压电路；

所述的第三运算放大器的同相端接所述的积分电路输出的模拟信号；

所述的参考电压分压电路包括串连连接的第十一电阻和第十四电阻，参考电压接第十一电阻的另一端，第十四电阻的另一端接地，第十一电阻和第十四电阻相连处的端通过第十二电阻接所述的第三运算放大器的异相端；

在所述的第三运算放大器的异相端和输出端之间由第十五电阻连接；

在第三运算放大器的输出端还有钳位电路，所述的钳位电路包括第一二极管，所述的第一二极管的阴极接钳位电压，第一二极管的阳极接第三运算放大器的输出端；

在第三运算放大器的输出端还通过第三电容接地；

第三运算放大器的工作电源为第二工作电源。

进一步的，上述的电压隔离采集电路，其特征在于中：所述的分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻组成的电路与第十电阻；

所述的第五电阻、第六电阻、第七电阻并联后与所述的第一电阻、第二电阻、第三电阻组成的并联电路串连；

所述的第一电阻、第二电阻、第三电阻组成的并联电路的另一端接所述的高压电信号端；

所述的第五电阻、第六电阻、第七电阻组成的并联电路的另一端接所述的第十电阻，形成所述的电路的输出；

所述的第十电阻的另一端接地。

进一步的，上述的电压隔离采集电路，其特征在于中：所述的采集电路包括RC滤波电路、差分平衡电路、第二滤波电容和模数转换电路；

所述的RC滤波电路包括第八电阻和第一电容，第八电阻第一端接所述的电路的所述的电路的输出端，第八电阻通过第一电容接地；